生物选修3基因工程知识点归纳(详实)

类型 来源
功能 作用 区别
没有
E·coli
DNA连接酶 T4 DNA连接酶
大肠杆菌 T4噬菌体
恢复 磷酸 二酯键
只能连接黏性末端 能连接黏性末端 和平末端(效率低)
19.DNA连接酶和DNA聚合酶有何区别?
DNA连接酶 化学本质 作用对象 是否需要模板 在基因工程 中的作用 在DNA复制 中的作用 DNA聚合酶
25.基因工程使用的载体有哪些? ①质粒;②动植物病毒;③λ噬菌体的衍生物 26.什么是质粒?
细菌拟核DNA之外,能够进行自主复制的小型双链环状DNA分子
27.质粒存在于哪些生物的细胞中? 细菌和酵母菌 28.携带外源基因的质粒进入受体细胞,有几种复制方式? ① 能在受体细胞进行自我复制; ② 或整合到染色体DNA上,随染色体DNA进行同步复制。
不同点
7. 什么是基因工程?
8. 基因工程中的基因重组和杂交育种中的基因重组有何区别?
9. 基因工程能否决定或改变生物进化的方向?
基因工程只能提供进化的原材料,自然选择决定进化方向
1.1
DNA重组技术的基本工具
1. 基因重组技术的基本工具有哪些?
限制酶、DNA连接酶、载体 主要从原核生物分离 2. 限制酶是从何种生物中分离出来的?
5 5
5 5
5
5
2 个等长的目标片段,同时 _____ 第三轮复制完成后,得到 由图可知,DNA聚合酶只能特异性地复制处于两个引物之 得到DNA _____ 个含目标片段的不等长的DNA片段。 间的 6序列,使这段固定长度的序列呈指数增长
23.一个DNA分子进行PCR扩增,循环4次,理论上至少需要几个引物? 循环n次呢? (2n-1)×2
10.要想获得某个特定性状的基因,必须要用限制酶切几个切口? 可产生几个黏性(平)末端? 要切两个切口,产生四个黏性(平)末端 11.把两种来源不同的DNA用同种限制酶切割,会有怎样的结果?
会产生相同的黏性末端
12.不同的限制酶切割产生的黏性末端,一定不同吗? 不一定
13.将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子,需要什么工具?
蛋白质 双链DNA片段 不需要 构建基因表达载体 连接滞后链上的 冈崎片段
蛋白质 将单个脱氧核苷酸 合成互补子链 需要 PCR技术需要耐高温的 DNA聚合酶,即Taq酶 将游离脱氧核苷酸连接 到引物,形成互补子链
20.能否把目的基因直接导入受体细胞?需要什么工具? 21.载体的作用是什么?
① 作为运载工具,将外源基因转移到受体细胞中去; ② 使外源基因能在受体细胞内稳定保存、复制和表达。
选修三
现代生物科技专题
基因工程
专题一
1. 什么是基因? 2. 什么是有遗传效应?
有遗传效应的DNA片段
能够直接指导或间接调控蛋遗传信息,也可能发生突 基因能够储存、传递 ______和_______ 变,从而决定生物体的性状。 4. 基因是怎样储存、传递和表达遗传信息的?

温度 结果
细胞内温和条件
合成DNA分子
25.如果基因比较短小,核苷酸序列又已知,则可以用何种方法获得 目的基因? 通过DNA合成仪,用化学方法人工合成,无需模板 26.能否把目的基因单独导入受体细胞? 不能,必需以基因表达载体的方式携带进去 27.基因工程技术的核心是什么? 构建基因表达载体
5. 原核生物细胞内的限制酶不能切割自身的DNA,请推测原因?
6. 限制酶的识别序列有何特点? 限制酶所识别的序列,可以找到一条中轴线,中轴线 两侧的双链DNA上的碱基是反向对称、重复排列的 7. 限制酶切割的部位在哪里?
脱氧核糖 所形成的磷酸二酯键 磷酸 和_________ 相邻脱氧核苷酸之间由_____
22.载体的化学本质是什么? 本质是能够自我复制的DNA分子 23.天然的DNA分子可以直接用做基因工程的载体吗?
24.载体需要具备什么条件?
① ② ③ ④
无害 ; 对受体细胞______ 复制 并稳定保存; 能在受体细胞中______ 一种至多种限制酶 的切点,供外源基因插入; 具有___________________ 标记基因 ,供重组DNA的鉴定和筛选。 具有__________

⑥ ⑦
24.PCR技术与细胞内的DNA复制有何区别?
项目
DNA复制
PCR技术
解旋 方式 场所
解旋酶催化 细胞内 (主要在细胞核内) DNA解旋酶、DNA聚 合酶、DNA连接酶
DNA在高温下变性解旋 细胞外 (PCR扩增仪中) 耐热的DNA聚合酶 (Taq酶) 不同阶段 所需温度不同 合成DNA片段或基因
14.DNA连接酶的作用是什么? 双链DNA片段 之间的缝隙“缝合”起来, DNA连接酶可将_____________ 磷酸二酯键 。 即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的____________
15.互补的黏性末端之间的碱基对间的氢键的恢复,与酶有关吗? 无关 16.DNA连接酶对所连接的DNA片段的碱基序列有严格要求吗? 17.DNA连接酶有连接单链DNA的本领吗? 迄今为止,所发现的DNA连接酶都不具备连接单链DNA的能力 18.根据来源,把DNA连接酶分为几类?
上述物质应加入缓冲液中,调节PH,保持Taq酶的活性, 同时通过控制缓冲液的温度,使DNA复制在体系中反复进行。
22.PCR技术的基本过程是什么? ① 变性(90℃-95℃): 氢键 断裂,形成___________ 单链DNA 双链DNA模板在高温作用下,_____ ② 复性(退火55℃-60℃): 引物 与DNA单链互补序列结合,形成局部________ 双链 降温,______ ③ 延伸(70℃-75℃):
Taq 酶的作用下,合成与模板互补的__________ DNA子链 。 在_____
含目的基因的DNA片段
5
5
5
引物 1 5 引物 2
Cycle 1
5 5
5
5
Cycle 2
5 5 5 5 5 5 5 5
Cycle 3
5 5
5 5
5 5
5 5
5 5
RNA聚合酶
真核细胞的基因结构
非编码区 编码区 非编码区 编码区下游
RNA聚合酶 结合位点
外显子 内含子 (能编码蛋白质) (不能编码蛋白质) 调控遗传信息的表达 (调控序列)
6. 原核生物与真核生物基因结构的主要区别是什么?
原核细胞基因
相同点
真核细胞基因
编码区 和具有 都是由能够编码蛋白质的_________ 非编码区 调控作用的_______________ 组成 编码区是连续的 编码区是间隔的, 不连续的
3. 限制酶的作用特点是什么? 双链 能够识别______DNA 分子的特定核苷酸序列,并且切割每一条链 磷酸二酯 键,使之断开。 中特定部位的两个核苷酸之间的___________
4. 限制酶能识别和切割RNA和单链DNA吗? ① 其DNA分子中不具备该种限制酶的识别和切割序列; ② 或者有相应识别序列,但是被修饰过而不能被识别。 不能
18.复制含目的基因的双链DNA片段需要几种引物? 两种
20.DNA子链的延伸方向是什么? 5′端 向________ 3′端 延伸。 DNA的合成方向,总是从子链的________
21.总结PCR技术需要哪些条件?
① ② ③ ④ DNA模板: DNA聚合酶: 两种引物: 原料: 要扩增的含目的基因的DNA片段 热稳定DNA聚合酶(Taq酶) 为DNA聚合酶提供3’端 4种脱氧核苷酸(dNTP)
8. 限制酶切割DNA产生怎样的结果?
中轴线两侧 切割,产生黏性末端; ① 在识别序列_______________ 中轴线处 ② 在识别序列_______________ 切割,产生平末端。 9. 什么是黏性末端? 被限制酶切开的DNA两条单链的切口,带有几个伸出的脱氧 核苷酸,它们之间正好互补配对,这样的切口叫黏性末端。
3. 获目的基因; ③ 通过DNA合成仪NA片段,导入受体菌的群体中储 存,各个受么? 提取某种生物的全部DNA 限制酶切割 一定大小的DNA片段 与载体连接 导入受体菌中储存 双链cDNA片段 与载体连接 导入受体菌中储存 某种生物的mRNA
15.高温解决了打开双链的问题,但怎样解决DNA聚合酶失活的问题?
需要一种耐高温的DNA聚合酶,即Taq酶(70℃-75℃) 16.DNA聚合酶的作用有何特点? 不能从头合成DNA,只能从DNA的3′端开始延伸DNA链。 因此,DNA复制需要引物。
17.引物是怎样合成的?起什么作用? 目的基因的核苷酸 序列合成引物, 根据一段已知___________________ 引物的作用是为DNA聚合酶提供3′端。
限制酶、DNA连接酶基因的有关信息,如基因的功能、转录产物等进行筛选 11.得到目的基因之后,怎样在短时间内大量扩增目的基因? PCR技术 12.什么是PCR技术? 体外 复制 聚合酶链式反应 ,是一项在生物______ PCR全称为________________ 特定DNA片段 的核酸合成技术。 _____________ 13.PCR技术的理论基础(原理)是什么? 体外模拟细胞内的DNA复制 利用DNA的热变性原理 14.进行PCR时,怎样使DNA双链解开? 在80℃-100℃的温度范围内,DNA的双螺旋结构解体,双链分开
逆转DNA的获取
非编码区 编码区
非编码区 终止子 转录 剪接 RNA聚合酶 mRNA前体 剪接有关的酶 mRNA
基因
启动子
不含非编码序列, 即不含启动子、 终止子和内含子
逆转录
复制
逆转录酶
单链DNA DN中脱氧核苷酸的排序代表遗传信息 传递: 基因通过复制,可以由亲代传递到子代 表达: 基因通过转录和翻译,将遗传信息体现为蛋白质的结构
5. 原核生物和真核生物的基因结构分别是怎样的?
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生物选修三基因工程知识点总结

生物选修三基因工程知识点总结

生物选修三基因工程知识点总结随着现代科技的飞速发展,生物技术一直处于不断创新和进步的状态。

而基因工程作为一项重要的技术手段,已经成为了当今社会不可或缺的一部分。

在生物学选修三中,我们学习了基因工程的相关知识,下面将对其中的重点知识做一个总结。

1. 基因工程的概念基因工程是在DNA技术的基础上,通过改造DNA序列,使其具有某种特定的性状或功能的技术。

基因工程技术的应用包括基因克隆、基因修饰和基因转移等。

通过基因工程技术,可以在不同生物体之间进行基因互换,或是将外源基因组合到原有基因中,使生物体产生某种特定的性状或功能。

2. 基因克隆技术基因克隆技术是基于DNA重组技术,通过分离、扩增和定位目标基因,将其插入到接受体中,从而实现外源基因的人工插入和复制。

基因克隆技术使用的重要工具包括PCR、限制性内切酶、DNA序列分析和DNA重组技术。

3. 基因修饰技术基因修饰技术是通过改变DNA序列,使生物体产生某种新的表型或功能的技术。

在基因修饰技术中,常用的方法包括点突变、分子修剪和CRISPR-Cas9技术等。

通过基因修饰技术,科学家可以精准地改变某些基因的表达和功能,进而实现人造种子生产、基因治疗等一系列应用。

4. 基因转移技术基因转移技术是将特定基因从一种生物体转移到另一种生物体中的技术。

基因转移技术可以用于创建转基因生物,也可作为基因治疗的手段。

其中,主要的技术包括基因枪法和电穿透法等。

5. 转基因生物的应用转基因生物作为一种新生物体,具有一系列特定的基因和表型特征,被广泛应用于生物医学研究、农业生产和环境保护等领域。

转基因生物包括转基因作物、转基因动物和基因治疗等,这些应用使人类可以更好地掌握生命科学的知识和应用价值,为人类的生存和发展带来了更多的可能。

6. 基因编辑技术基因编辑技术是一种新型基因工程技术,其通过切除、增加或修复目标基因序列的方法,改变生物体基因组结构和功能的技术。

其中,CRISPR-Cas9是目前应用最广泛的基因编辑技术。

生物选修三基因工程知识点

生物选修三基因工程知识点

专题1基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具1.基因工程又叫DNA重组技术,是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

操作水平是DNA分子水平,操作环境是在体外。

2.“分子手术刀”──限制性核酸内切酶。

这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。

迄今已从近300种微生物中分离出了约4000种限制酶。

能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列;切开两个两个核苷酸之间的磷酸二酯键,形成黏性末端或平末端。

3.“分子缝合针”──DNA连接酶。

将切下来的DNA片段拼接成新的DNA 分子,恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。

种类:1)E.coli DNA连接酶:只能将双链DNA片段互补的粘性末端之间连接起来2)T4 DNA连接酶:既可以“缝合”双链DNA片段互补的粘性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端,但连接平末端之间的效率比较低4.“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。

作为载体的必要条件:能自我复制、有切割位点、有遗传标记基因等。

载体的种类:细菌质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒1.2 基因工程的基本操作程序1.基因工程的基本操作步骤主要包括:目的基因的获取;基因表达载体的构建;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定。

2.目的基因的获取方法:从基因文库中获取、利用PCR提取目的基因、人工合成法。

3.PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

原理DNA双链复制。

条件:模板DNA;RNA引物;四种脱氧核苷酸;热稳定DNA聚合酶(Taq 酶)。

方法:DNA受热变性解旋为单链、冷却后RNA引物与单链相应互补序列结合、DNA聚合酶作用下延伸合成互补链。

4.基因表达载体的功能:使目的基因在受体细胞中稳定存在;可以遗传给下一代;使目的基因能够表达和发挥作用。

5.基因表达的载体的组成目的基因 +启动子 + 终止子 + 标记基因6.转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

高中生物选修三专题一基因工程知识点

高中生物选修三专题一基因工程知识点

高中生物选修三专题一基因工程知识点专题一基因工程基因工程的概念基因工程就是指按照人们的心愿,展开严苛的设计,通过体外dna重组和转基因技术,剥夺生物以代莱遗传特性,缔造出以合乎人们须要的代莱生物类型和生物产品。

基因工程就是在dna分子水平上展开设计和施工的,又叫作dna重组技术。

(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内乌酶(管制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功能:能辨识双链dna分子的某种特定的核苷酸序列,并且并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。

(3)结果:经管制酶研磨产生的dna片段末端通常存有两种形式:黏性末端和平末端。

黏性末端:当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时,被限制酶切开的dna两条单链的切口,带有几个伸出的核苷酸,他们之间正好互补配对,这样的切口叫黏性末端。

平末端:当管制酶从辨识序列的中心轴线处剖开时,剖开的dna两条单链的切口,就是平坦的,这样的切口叫做元显恭末端。

2.“分子缝合针”——dna连接酶(1)两种dna连接酶(e·colidna连接酶和t4-dna连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。

②区别:e·colidna连接酶源于大肠杆菌,就可以将双链dna片段优势互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而t4dna连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与dna聚合酶促进作用的优劣:dna聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。

dna连接酶是(1)载体具有的条件:①能够在受到体细胞中激活并平衡留存。

②具有一至多个限制酶切点,供外源dna片段插入。

③具备标记基因,可供重组dna的鉴别和挑选。

④对受体细胞无害。

(2)最常用的载体就是质粒,它就是一种外露的、结构直观的、单一制于细菌染色体之外,并具备自我复制能力的双链环状dna分子。

高中生物选修三基因工程主要知识点

高中生物选修三基因工程主要知识点

高中生物选修三基因工程主要知识点(1.1、1.2)1、基因工程:按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

1、基因工程的三大工具:限制性核酸内切酶—“分子手术刀”;DNA连接酶—“分子缝合针”;基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。

2、限制性核酸内切酶的特点:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

3、限制酶识别序列的特点:反向对称,重复排列。

4、限制酶在原核生物中的作用:切割外源DNA,保护细菌细胞。

5、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子?原核生物本身不含相应特异性序列;对DNA分子进行甲基化修饰。

6、两种常见的DNA连接酶:E·coli DNA连接酶:源自大肠杆菌,只连接黏性末端;T4DNA连接酶:提取自T4噬菌体,两种末端均可连接,连接平末端效率低。

7、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点:都是蛋白质;都能生成3'磷酸二酯键。

不同:前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键,后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上;前者不需要模版,后者需要。

8、载体需要满足的条件:有一到多个限制酶切点;对受体细胞无害;导入基因能在受体细胞内复制和表达;有某些标记基因;分子大小合适。

9、质粒:一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。

10、标记基因的作用:鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。

11、三类载体:质粒;λ噬菌体的衍生物;动植物病毒。

12、获取目的基因的方法:说法一:从自然界已有的物种中分体(鸟枪法、反转录法)、用人工的方法合成;说法二:从基因文库中获取(鸟枪法、反转录法)、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。

13、基因库:一个物种中全部个体的全部基因的总和;基因文库:将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因;基因组文库:含有某种生物全部基因的基因文库;部分基因文库:只含有一种生物部分基因的基因文库;cDNA文库:用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中。

高中生物选修三知识点总结

高中生物选修三知识点总结

高中生物选修三知识点总结一、基因工程1. 基因工程的诞生〔1〕基因工程:按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA 重组和转基因等技术,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

〔2〕基因工程诞生的理论基础是在生物化学、分子生物学和微生物学科的基础上开展起来,技术支持有基因转移载体的发现、工具酶的发现,DNA 合成和测序仪技术的创造等。

2.基因工程的原理及技术(3)基因工程操作中用到了限制酶、DNA 连接酶、运载体考点限制酶细化:限制酶主要从原核生物生物中别离纯化出来,这种酶在原核生物中的作用是识别DNA 分子的特定核苷酸序列,并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

①限制酶的特性是识别特定核苷酸序列,切割特定切点。

限制酶产生的末端有两种:粘性末端和平末端。

②DNA 连接酶与DNA 聚合酶的作用部位是磷酸二酯键,二者在作用上的区别为前者是恢复被限制性内切酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,后者单个的核苷酸连接到DNA分子上。

③作为基因工程的载体应该具备标记基因、多个限制性内切酶切点、能够在宿主细胞内复制和稳定存等特点。

⑤常见的载体种类有质粒、动植物病毒、噬菌体〔4〕基因工程四步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。

考点细化:①目的基因的获取方法为根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在载体上的位置、基因的转录产物、以及基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基因。

②基因文库、基因组文库、cDNA 文库的区别:含有某种生物不同基因的许多DNA 片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌体分别含有这种生物的不同基因,称之为基因文库。

如果含有一种生物所有基因,叫做基因组文库。

只包含一种生物的一局部基因,这种基因文库叫做局部基因文库,如cDNA 文库。

③基因重组操作中构建基因表达载体的目的是将目的基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代,同时目的基因能够表达和发挥作用。

高中生物必背知识点——选修3

高中生物必背知识点——选修3

高中生物必背知识点——选修3一、基因工程1、(a)基因工程的诞生(一)基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。

2、(a)基因工程的原理及技术原理:基因重组技术:(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。

(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。

②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。

③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。

2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。

上海市高中生物选修3:第三章基因工程知识点

第3章基因工程基因工程:将一种或多种生物(供体)的基因与运载工具在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿遗传并表达出新产物或新性状。

由于重组拼接的基因和运载工具都是DNA分子,因此,基因工程也称为重组DNA 技术。

基因工程在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等生物科学分支学科的基础上问世。

2.原理:基因重组(基因重组是指整段DNA在细胞内或细胞间、甚至在不同物种之间进行交换,并能在新的位置上复制、转录和翻译,是生物界的普遍现象。

)(减一前:交叉互换;减一后:自由组合;非正常基因重组:R型转化成S型,R型将S型菌控制多糖荚膜的基因转入到自己的细胞当中,并且整合到的自己DNA分子了)3.基因拼接理论基础:1)揭示DNA是遗传物质;2)确立DNA双螺旋结构和中心法则;3)破译遗传密码(生物共用一套遗传密码)4.技术支撑:1)发现运载工具;2)开发工具酶;3)实现DNA 体外重组5.意义:①打破生殖隔离,定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种或产物。

②现代生物工程的核心技术。

医学:制备疫苗(乙肝疫苗)农牧业:转基因抗虫棉食品方面:鲜味剂人胰岛素大规模生产:首先获取人胰岛素基因(目的基因),其次将之安装在合适的载体上,然后把重组好的DNA 分子(表达载体)导入合适的受体细胞中,并对目的基因及其表达产物进行鉴定,最后借助这种含重组DNA 分子的受体细胞大量生产重组人胰岛素。

1.限制性内切核酸酶(1)不破坏目的基因原则:如图甲中可选择PstⅠ,而不选择SmaⅠ。

(2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则:质粒作为载体必须具备标记基因,所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构,如图乙中不选择SmaⅠ。

(3)确保出现相同黏性末端原则:通常选择与切割目的基因相同的限制酶,如图甲中PstⅠ;为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图甲也可选择PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶。

高中生物选修三知识点归纳

选修3复习提纲一、基因工程1、(a)基因工程的诞生(一)基因工程的概念基因工程是指依据人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,给予生物以新的遗传特性,创建出更符合人们须要的新的生物类型和生物产品。

基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。

2、(a)基因工程的原理与技术原理:基因重组技术:(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分别纯化出来的。

(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。

(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。

②区分:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。

③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是质粒,它是一种袒露的、结构简洁的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制实力的双链环状DNA分子。

(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获得1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。

2.原核基因实行干脆分别获得,真核基因是人工合成。

高中生物选修三基因工程知识点

基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。

基因工程的原理及技术原理:基因重组技术基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。

(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端.2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E•coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①.相同点:都缝合磷酸二酯键。

②.区别:E•coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。

③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是质粒:它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。

2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。

人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。

3.PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:①加热至90~95℃DNA解链;②冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;③加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成第二步:基因表达载体的构建1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。

生物选修三知识点总结

生物选修三知识点总结一、基因工程基因工程,也叫 DNA 重组技术,是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。

(一)基因工程的基本工具1、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

作用:能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

特点:具有特异性,即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。

2、“分子缝合针”——DNA 连接酶作用:将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来,形成磷酸二酯键。

种类:E·coli DNA 连接酶和 T4DNA 连接酶。

E·coli DNA 连接酶只能连接黏性末端,T4DNA 连接酶既能连接黏性末端,又能连接平末端,但连接平末端的效率较低。

3、“分子运输车”——载体作用:将目的基因导入受体细胞。

具备的条件:能在受体细胞中复制并稳定保存;具有一至多个限制酶切点,供外源 DNA 片段插入;具有标记基因,便于筛选。

种类:质粒(最常用)、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

(二)基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取从基因文库中获取:基因文库包括基因组文库和部分基因文库(如cDNA 文库)。

利用 PCR 技术扩增目的基因:PCR 是一项在生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。

人工合成:如果基因较小,核苷酸序列已知,可以通过 DNA 合成仪用化学方法直接人工合成。

2、基因表达载体的构建(基因工程的核心)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用。

组成:目的基因、启动子、终止子、标记基因等。

3、将目的基因导入受体细胞导入植物细胞:常用农杆菌转化法(双子叶植物和裸子植物)、基因枪法(单子叶植物)、花粉管通道法。

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